Hướng dẫn cơ bản về thiết bị truyền động

Tác giả: Robbie Dickson

Wikipedia: Robbie Dickson

FIRGELLI'Hướng dẫn cơ bản về bộ truyền động

Khai phá sức mạnh của bộ truyền động: Hướng dẫn dứt khoát về thiết kế, lựa chọn và tối ưu hóa

Bạn có biết rằng có hàng trămbộ truyền độngtrong một chiếc ô tô thông thường?, trên thực tế, nóước tính có hơn 50 bộ truyền động thuộc nhiều loại khác nhau trong một chiếc ô tô mà bạn không bao giờ có thể nhìn thấy được. Còn ở nhà thì sao? cũng có nhiều loại khác nhau được sử dụng ở nhà cho nhiều ứng dụng và trường hợp sử dụng. Vấn đề là Thiết bị truyền động có nhiều dạng và chủng loại khác nhau, chúng có thể được sử dụng để tự động bật và tắt nước trong máy giặt, nhấc TV ra khỏi tủ hoặc để vận hành máy pha cà phê đó mỗi sáng. Vấn đề là Thiết bị truyền động đã tồn tại hàng thập kỷ trong các ứng dụng mà tất cả chúng ta đều coi là đương nhiên hàng ngày.

FIRGELLI là công ty hàng đầu thế giới, nhà cung cấp và nhà sản xuất Thiết bị truyền động điện, chúng tôi đã hoạt động hơn 20 năm và hợp tác với hàng nghìn khách hàng cho các ứng dụng rất cụ thể trong mọi ngành mà bạn có thể tưởng tượng. Trọng tâm của chúng tôi là tạo ra các thiết bị phù hợp với nhu cầu của khách hàng, đó là lý do tại sao chúng tôi có một trong những phạm vi thiết bị truyền động lớn nhất có thể. Từ Tesla đến Kẻ hủy diệt, chúng tôi cung cấp cho rất nhiều công ty với nhiều dòng sản phẩm đa dạng và chúng tôi thực hiện điều đó trên toàn cầu.

Cái nàyHướng dẫn cơ bản về bộ truyền động là hướng dẫn mọi người về mọi thứ liên quan đến bộ truyền động. Chúng tôi sẽ đi sâu vào chúng một cách chi tiết và đề cập đến chúng từ mọi góc độ. Trọng tâm chính của chúng tôi sẽ là thiết bị truyền động điện vì đây là dòng sản phẩm chính của chúng tôi, tuy nhiên, chúng tôi không thể quên các loại khác và chúng tôi cũng sẽ đề cập đến chúng vì điều quan trọng là phải hiểu ưu và nhược điểm của tất cả các loại khác nhau này bất kể chúng tôi có phát triển hay không. những loại khác hay không.

Chương 1

Thiết bị truyền động tuyến tính điện

 

Điệnbộ truyền động tuyến tính là những thiết bị chuyển đổi nguồn năng lượng thành chuyển động cơ-lý theo đường thẳng (bộ truyền động tuyến tính) hoặc chuyển động quay (bộ truyền động quay). Chúng khác với các bộ truyền động thủy lực và khí nén, vì chúng sử dụng khí nén hoặc chất lỏng để làm cho vật gì đó chuyển động. Chúng cũng đáng tin cậy hơn, ít cần bảo trì hơn và thường ít tốn kém hơn, nhưng chúng ta hãy đi sâu vào vấn đề này chi tiết hơn.

Hoạt động của bộ truyền động điện đạt được bằng cách chuyển đổi chuyển động quay của động cơ AC hoặc DC thành chuyển động tuyến tính hoặc chuyển động quay nhưng được giảm tốc độ từ 2000RPM + thông thường của động cơ sang thứ phù hợp hơn để tạo chuyển động (tuyến tính hoặc quay) điều đó sau đó có thể trở nên hữu ích để làm điều gì đó thiết thực. Với từ hữu ích, chúng tôi muốn nói đến việc tăng mô-men xoắn bằng cách giảm tốc độ, một quá trình cần thiết cho bất kỳ bộ truyền động điện nào. Đối với Thiết bị truyền động tuyến tính, tùy theo chiều quay của trục vít mà trục gắn vào trục vít (vít chì) chuyển động theo đường thẳng, lên hoặc xuống, tạo ra tác dụng đẩy hoặc kéo lên tải. Bộ truyền động tuyến tính điện cũng có thể được tích hợp dễ dàng với phản hồi định vị để điều khiển chính xác. Điện áp DC thường được coi là an toàn hơn điện áp xoay chiều, nhưng Thiết bị truyền động đều có sẵn ở cả hai nguồn.

Các loại thiết bị truyền động điện phổ biến

Có một số kiểu thiết bị truyền động tuyến tính điện khác nhau hiện có trên thị trường, mỗi kiểu đều có ưu điểm và nhược điểm riêng tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá ba kiểu thiết bị truyền động tuyến tính điện chính: Nội tuyến, hình chữ L và song song, quay và theo dõi (bộ truyền động trượt)

Thiết bị truyền động nội tuyến

Bộ truyền động tuyến tính điện nội tuyến là lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu lực và tốc độ cao trong một thiết kế nhỏ gọn. Các bộ truyền động này có động cơ và thanh truyền động được căn chỉnh trên cùng một trục, cho phép thiết kế hợp lý giúp tiết kiệm không gian. Tuy nhiên, bộ truyền động nội tuyến có một nhược điểm lớn đó là chúng có xu hướng dài hơn bất kỳ loại bộ truyền động nào khác vì Động cơ và hộp số phải đặt phía sau vít dẫn động nên chiều dài tổng thể phải dài hơn, trong khi hầu hết các bộ truyền động khác các loại Động cơ có thể ngồi dọc theo cạnh của thân chính. Tuy nhiên, ưu điểm lớn là chúng có xu hướng có thiết kế đẹp hơn nhiều, trông bóng bẩy hơn và hấp dẫn hơn, điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng mà chúng được nhìn thấy.

thiết bị truyền động nội tuyến

Thiết bị truyền động hình chữ L

Bộ truyền động tuyến tính điện hình chữ L là một lựa chọn phổ biến khác, đặc biệt đối với các ứng dụng có không gian hạn chế. Những thiết bị truyền động này có tính năng động cơ và hộp số được gắn vuông góc với thanh truyền động, tạo thành hình chữ L. Bộ truyền động hình chữ L thường được sử dụng trong tự động hóa đồ nội thất, tự động hóa công nghiệp và các ứng dụng ô tô.

Thiết bị truyền động hình chữ L

Thiết bị truyền động song song

Bộ truyền động tuyến tính điện song song có lẽ là kiểu thiết bị truyền động phổ biến nhất được thiết kế cho các ứng dụng có độ chính xác và lực cao và có tính năng Động cơ và hộp số gắn song song với thân bộ truyền động từ đó cho phép chiều dài tổng thể nhỏ gọn hơn. Cơ cấu truyền động thường là bánh răng Spur có thể làm cho chúng ồn hơn, nhưng đó là sự đánh đổi để có một Thiết bị truyền động nhỏ gọn hơn.

Thiết bị truyền động hình chữ L

Bộ truyền động quay

MỘT Bộ truyền động quay là một loại thiết bị truyền động trong đó chuyển động truyền động cuối cùng là chuyển động quay thay vì chuyển động tuyến tính. Ngược lại, Bộ truyền động tuyến tính có thể được coi là một bộ truyền động quay có trục vít me, đai ốc truyền động và thanh truyền, giúp chuyển đổi chuyển động quay từ bộ truyền động quay thành chuyển động tuyến tính thông qua trục vít me. Bộ truyền động quay có chuyển động truyền động liên tục theo một trong hai hướng, không có điểm dừng hoặc giới hạn trừ khi thêm bộ phận dừng.

Bộ truyền động quay rất linh hoạt và có thể được sử dụng bằng cách gắn vật gì đó vào mặt bích truyền động để tạo ra chuyển động mong muốn trong ứng dụng cuối cùng. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét mô-men xoắn và tốc độ cần thiết cho ứng dụng. Vì bộ truyền động quay có lực góc nên chúng được chọn dựa trên kích thước mô-men xoắn và tốc độ. Cần lưu ý rằng mô-men xoắn và tốc độ có sự cân bằng lẫn nhau, do đó mô-men xoắn cao dẫn đến tốc độ thấp hơn và ngược lại. Điều này là do cách thức hoạt động của tỷ số truyền trong bất kỳ loại chuyển động nào có các bánh răng giữa động cơ dẫn động và bánh dẫn động cuối cùng.

Bộ truyền động quay

Thiết bị truyền động theo dõi - Thiết bị truyền động trượt

Bộ truyền động theo dõi, còn được gọi là Bộ truyền động trượt, hoạt động khác với các bộ truyền động khác vì nó không có trục hoặc thanh trượt vào và ra khỏi đầu của bộ truyền động. Thay vì, một cỗ xe trượt dọc theo thân chính hoặc đường ray của bộ truyền động. Thiết kế độc đáo này khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như ghế mát-xa hoặc dây chuyền lắp ráp công nghiệp nơi đường ray cần trượt vật gì đó ra vào liên tục.

Một ưu điểm đáng kể của loại thiết bị truyền động này là tính linh hoạt của nó khi lắp đặt. Xe hoặc đai ốc, như đôi khi chúng được gọi, có nhiều lỗ ren khác nhau giúp bạn dễ dàng gắn mọi thứ vào chúng. Ngoài ra, có thể lắp đặt nhiều toa xe trên cùng một đường ray, điều này làm tăng độ bền và độ cứng.

Thiết bị truyền động theo dõi - Thiết bị truyền động trượt

Cách chọn thiết bị truyền động tuyến tính điện phù hợp

Khi chọn thiết bị truyền động điện, điều quan trọng là phải xem xét các yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn. Với nhiều mẫu thiết bị truyền động khác nhau, chẳng hạn như động cơ song song, hình chữ L hoặc nội tuyến, có sẵn cho nhiều ứng dụng, việc chọn đúng loại có thể là một thách thức. Chúng tôi đã viết một bài riêng biệt về chủ đề các loại kiểu thiết bị truyền động điện khác nhau ở đây

Xem xét các yêu cầu Tải:

Để đảm bảo hiệu suất và hiệu quả tối ưu, điều cần thiết là xác định tải, tốc độ, chu kỳ hoạt động, không gian sẵn có, môi trường và các ràng buộc kỹ thuật khác cho ứng dụng của bạn. Việc xác định tải trọng yêu cầu sẽ xác định các bộ phận của bộ truyền động như động cơ, đai ốc, trục chính, bánh răng và ổ bi tùy thuộc vào hướng và chiều dài vận hành của bộ truyền động. Tương tự, việc xác định tốc độ và chu kỳ nhiệm vụ mong muốn sẽ giúp bạn chọn bộ truyền động có thể xử lý các yêu cầu về tốc độ và nhiệm vụ cụ thể của ứng dụng của bạn.

Xem xét việc phân bổ không gian:

Một yếu tố quan trọng khác cần xem xét khi chọn thiết bị truyền động là không gian sẵn có để tích hợp vào ứng dụng của bạn. Tùy thuộc vào giới hạn về không gian của bạn, một số mẫu thiết bị truyền động nhất định, chẳng hạn như thiết bị truyền động điện nội tuyến, có thể phù hợp hơn các mẫu khác. Mỗi loại thiết bị truyền động khác nhau đều có những ưu và nhược điểm khi nói đến kích thước của chúng. Ví dụ: bộ truyền động nội tuyến làm cho bộ truyền động dài hơn nhiều trong một hành trình nhất định so với bộ truyền động hình chữ L thông thường.

Hãy xem xét môi trường nó sẽ hoạt động:

Môi trường hoạt động cũng là một yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn thiết bị truyền động điện. Sẽ cần có các vật liệu và xếp hạng bảo vệ chống xâm nhập khác nhau dựa trên việc thiết bị hoạt động trong nhà hay ngoài trời, tiếp xúc với bụi, hơi ẩm hoặc vệ sinh chuyên sâu và liệu thiết bị có yêu cầu vận hành im lặng hay không.

Cuối cùng, việc lựa chọn bộ truyền động điện phụ thuộc vào nhiều thông số khác nhau và điều cần thiết là phải chọn bộ truyền động tuyến tính đáp ứng các yêu cầu cụ thể cho ứng dụng của bạn. Mặc dù ngân sách cũng là một yếu tố trong việc lập kế hoạch dự án, việc đánh giá tất cả các thông số sẽ giúp bạn tạo ra thiết bị phù hợp nhất cho ứng dụng của mình. Khi nói đến các yêu cầu về xếp hạng IP, hãy đảm bảo chọn xếp hạng IP phù hợp của bộ truyền động để phù hợp với môi trường cụ thể mà bạn sẽ vận hành trong đó. Chúng tôi đã viết một bài viết riêng về chủ đề Xếp hạng IP tại đây

chương 2

So sánh các hệ thống thiết bị truyền động: Các đặc điểm và cân nhắc chính

So sánh các hệ thống truyền động khác nhau: Khí nén, thủy lực và điện

Thiết bị truyền động là thành phần thiết yếu trong ngành sản xuất và tự động hóa. Chúng được sử dụng để tạo ra chuyển động trong máy móc và hệ thống, chuyển hóa năng lượng thành chuyển động. Có một số loại hệ thống truyền động, trong đó ba loại phổ biến nhất là khí nén, thủy lực và điện. Chúng ta sẽ thảo luận về các đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm của từng hệ thống truyền động và so sánh chúng với nhau.

Hệ thống truyền động khí nén

Hệ thống truyền động khí nén được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do chi phí thấp và đơn giản. Chúng bao gồm một piston đơn giản bên trong một hình trụ rỗng, chuyển động theo chuyển động tuyến tính. Những bộ truyền động này yêu cầu máy nén khí, bộ điều chỉnh và xi lanh khí để giữ áp suất. Khi áp suất tác dụng lên xi lanh, piston sẽ di chuyển, tạo ra lực tuyến tính cần thiết. Việc rút lại có thể được thực hiện bằng lực đàn hồi hoặc bằng cách cung cấp chất lỏng cho phía đối diện của piston.

Một trong những nhược điểm chính của bộ truyền động khí nén là khó đạt được độ chính xác về vị trí. Định vị giữa hành trình yêu cầu các bộ phận bổ sung và sự hỗ trợ của người dùng, khiến việc đạt được kết quả mong muốn trở nên khó khăn. Ngoài ra, bộ truyền động khí nén có mức tải hạn chế so với bộ truyền động thủy lực và điện.

Hệ thống truyền động thủy lực

Hệ thống truyền động thủy lực được biết đến với khả năng tạo ra lực rất cao và hành trình dài. Họ sử dụng chất lỏng không nén được do máy bơm cung cấp để di chuyển hình trụ theo chuyển động tuyến tính. Các bộ truyền động này bao gồm hai thành phần thiết yếu: một thiết bị điều khiển, chẳng hạn như van tiết lưu biến đổi hoặc van trượt ghép nối, và một bộ phận dẫn động, chẳng hạn như pít-tông hoặc van trượt điều khiển. Chúng có khả năng chịu lực rất cao và hành trình dài nhưng không thể lập trình được.

Bộ truyền động thủy lực có khả năng chống cháy nổ, chống sốc và chống tia lửa, khiến chúng phù hợp với môi trường nguy hiểm. Tuy nhiên, chúng cũng rất phức tạp, đòi hỏi phải có bơm cao áp, bộ điều chỉnh áp suất cao và bình chứa chất lỏng thủy lực. Việc rò rỉ và xử lý chất lỏng thủy lực cũng có thể là thách thức và cần phải bảo trì.

Hệ thống truyền động điện

Hệ thống truyền động điện có độ chính xác cao, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng tăng tốc và giảm tốc có kiểm soát, lực, độ chính xác và tốc độ cao. Những bộ truyền động này chuyển đổi lực quay của động cơ thành chuyển động tuyến tính, sử dụng vít để tạo hiệu ứng đẩy/kéo. Bằng cách xoay vít của bộ truyền động thông qua động cơ, đai ốc sẽ di chuyển lên xuống theo chuyển động tuyến tính. Bộ truyền động điện cũng có thể lập trình được, mang lại sự linh hoạt trong khả năng điều khiển chuyển động bằng bộ điều khiển điện tử.

So với các thiết bị truyền động thủy lực và khí nén, thiết bị truyền động điện là đáng tin cậy nhất và yêu cầu bảo trì gần như bằng không. Chúng cũng thân thiện với môi trường và có tác dụng tối thiểu. Tuy nhiên, chúng có khả năng hạn chế trong việc xử lý tải sốc, có thể gây ra hư hỏng cơ học. Chúng cũng có tốc độ chậm đến cao, nhưng có mối tương quan cao với lực, nghĩa là tốc độ cao nghĩa là lực thấp, nhưng tốc độ thấp nghĩa là khả năng lực cao.

So sánh đặc điểm

Trong bảng dưới đây, chúng tôi đã tóm tắt các đặc điểm của từng hệ thống truyền động. Thiết bị truyền động điện là lựa chọn đơn giản và tiết kiệm chi phí nhất, Khí nén đứng thứ hai, nhưng chúng có mức tải hạn chế và khó đạt được độ chính xác về vị trí. Bộ truyền động thủy lực có khả năng tạo ra lực rất cao và hành trình dài, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng nặng, nhưng chúng phức tạp và cần bảo trì. Thiết bị truyền động điện là đáng tin cậy và chính xác nhất, nhưng chúng bị hạn chế trong việc xử lý tải sốc.

Khi nói đến hiệu quả và chi phí vận hành, thiết bị truyền động điện rõ ràng là người chiến thắng với chi phí vận hành và bảo trì thấp. Bộ truyền động khí nén có chi phí mua và vận hành vừa phải, trong khi bộ truyền động thủy lực có chi phí mua và vận hành cao. Tuy nhiên, bộ truyền động thủy lực có tuổi thọ cao, khiến chúng trở thành một giải pháp tiết kiệm chi phí về lâu dài.

Phần kết luận

Tóm lại, việc chọn hệ thống truyền động phù hợp cho ứng dụng của bạn đòi hỏi phải xem xét cẩn thận các nhu cầu cụ thể của bạn, vì mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm. Các hệ thống truyền động bằng khí nén, thủy lực và điện đều có những đặc điểm riêng khiến chúng phù hợp với một số ứng dụng nhất định. Hệ thống khí nén lý tưởng cho các ứng dụng đơn giản đòi hỏi tốc độ cao, trong khi hệ thống thủy lực phù hợp nhất cho các ứng dụng hạng nặng đòi hỏi lực cao và hành trình dài. Hệ thống điện được rất chính xác và đáng tin cậy, khiến chúng trở thành lựa chọn tốt nhất cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và độ lặp lại.

Điều cần thiết là phải xem xét các yếu tố như xếp hạng tải, độ chính xác của vị trí, chi phí vận hành và bảo trì khi chọn hệ thống truyền động. Bằng cách cân nhắc ưu và nhược điểm của từng hệ thống, bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt nhằm đảm bảo hiệu suất và hiệu quả tối ưu cho ứng dụng của mình. Bảng trên phục vụ như một công cụ hữu ích cho so sánh các hệ thống truyền động khác nhau để đưa ra quyết định sáng suốt cho đơn đăng ký của bạn.

 

Đặc trưng Khí nén thủy lực Điện
Độ phức tạp Yêu cầu máy nén khí, bộ điều chỉnh và có thể cả xi lanh khí để giữ áp suất Hệ thống rất phức tạp. Yêu cầu bơm cao áp, bộ điều chỉnh áp suất cao, bình chứa chất lỏng thủy lực Rất đơn giản. Thiết bị truyền động là một hệ thống khép kín duy nhất.
Công suất cực đại Cao Rất cao Cao
Điều khiển Điều khiển van đơn giản, vận hành thông qua bộ truyền động điện từ Điều khiển van đơn giản, vận hành thông qua bộ truyền động điện từ Tính linh hoạt của khả năng điều khiển chuyển động với bộ điều khiển điện tử
Chức vụ Rất khó đạt được độ chính xác của vị trí Định vị giữa hành trình yêu cầu các bộ phận bổ sung và hỗ trợ người dùng Khả năng định vị và kiểm soát vận tốc cho phép đồng bộ hóa và nhiều tùy chọn điều khiển khác xuống mức kiểm soát micron.
Tốc độ Rất cao Vừa phải Chậm đến Cao, nhưng có mối tương quan cao với lực. Vì vậy, tốc độ cao sẽ có nghĩa là lực thấp, nhưng tốc độ thấp có nghĩa là khả năng lực cao
Tải xếp hạng Cao Rất cao Có thể cao tùy thuộc vào sự đánh đổi tốc độ
Cả đời Vừa phải Dài Dài
Sự tăng tốc Rất cao Rất cao Vừa phải
Tải sốc Có khả năng chịu tải va đập Chống cháy nổ, chống sốc và chống tia lửa Khả năng chịu tải sốc bị hạn chế - có thể gây hư hỏng cơ học.
Thuộc về môi trường Độ ồn cao Rò rỉ và xử lý chất lỏng thủy lực Hiệu ứng tối thiểu
Tiện ích Máy nén, điện, đường ống Máy bơm, điện, hồ thủy lực, đường ống Chỉ nguồn điện
Hiệu quả Thấp Thấp Cao
độ tin cậy Xuất sắc Tốt Tốt
BẢO TRÌ Bảo trì người dùng cao Bảo trì người dùng cao Ít hoặc không cần bảo trì
Chi phí mua hàng Trung bình Cao rất thấp
Chi phí vận hành Vừa phải Cao Thấp
Chi phí bảo trì Thấp Cao Thấp

 

Chương 3

Các thành phần bên trong Thiết bị truyền động tuyến tính điện

 

Có nhiều bộ phận bên trong một thiết bị truyền động điện điển hình. Dưới đây là một số thành phần phổ biến có thể tìm thấy bên trong bộ truyền động tuyến tính điện:

  1. Động cơ điện - cung cấp năng lượng để di chuyển Thanh hoặc trục của bộ truyền động vào và ra
  2. Vít me hoặc vít bi - chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tuyến tính của thanh đầu ra của bộ truyền động
  3. Bộ mã hóa hoặc công tắc giới hạn - cung cấp phản hồi vị trí và giới hạn phạm vi chuyển động của bộ truyền động để tránh hư hỏng hoặc quá tải
  4. Vỏ hoặc vỏ - chứa và bảo vệ các bộ phận bên trong và cung cấp các điểm lắp cho bộ truyền động
  5. Vòng bi - hỗ trợ thanh đầu ra và giảm ma sát trong quá trình chuyển động
  6. Hộp số - giảm tốc độ của động cơ và tăng công suất mô-men xoắn, cho phép bộ truyền động di chuyển tải nặng hơn hoặc tạo lực lớn hơn.

Lưu ý rằng các thành phần cụ thể và cấu hình của chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào loại và ứng dụng của bộ truyền động tuyến tính điện. Hình ảnh bên dưới là hình ảnh ở mức độ rất cao thể hiện các thành phần chính.

bên trong bộ truyền động có gì

 Bạn muốn xem chi tiết hơn bên trong Thiết bị truyền động?

 Trong hình ảnh dưới đây bạn có thể thấy một điển hình FIRGELLI thiết bị truyền động và tất cả các thành phần của nó chi tiết hơn nhiều. Mức độ chi tiết này vẫn còn thiếu nhiều bộ phận như vòng chữ O, hệ thống dây điện, v.v., vì điều này sẽ khiến hình ảnh trở nên lộn xộn quá nhiều, vì vậy chúng tôi đã loại bỏ một số thành phần không cốt lõi để xem dễ dàng hơn.

bên trong một thiết bị truyền động điện chi tiết hơn

Chiếc xe máy

Tất cả các bộ truyền động điện đều có động cơ AC hoặc DC. Hầu hết là DC vì chúng an toàn hơn khi xử lý và DC có thể được kiểm soát dễ dàng hơn nhiều. Kích thước của động cơ là yếu tố mang lại công suất cho bộ truyền động, và do đó, động cơ lớn hơn có nghĩa là nhiều công suất hơn và ngược lại.

Khi nói đến Động cơ, có hai loại là Brushed và Brushless. Động cơ chổi than là loại phổ biến nhất, là loại động cơ DC sử dụng chổi than (làm bằng carbon hoặc than chì) để truyền năng lượng điện tới rôto (bộ phận quay của động cơ). Các thành phần cơ bản của động cơ chổi than bao gồm stato (bộ phận đứng yên), rôto (bộ phận quay) và cổ góp.

.

Stator chứa một hoặc nhiều cuộn dây được quấn quanh lõi kim loại. Những cuộn dây này thường được sắp xếp theo hình tròn xung quanh rôto. Mặt khác, rôto bao gồm một trục được gắn trên các ổ trục và một loạt các cuộn dây hoặc nam châm vĩnh cửu được bố trí theo hình trụ xung quanh trục.

Cổ góp là một dây dẫn hình trụ phân đoạn được gắn trên trục và được nối với các cuộn dây rôto. Bàn chải tiếp xúc với cổ góp, cho phép điện năng được truyền từ nguồn điện tới rôto.

Khi nguồn điện được cấp vào cuộn dây stato, nó sẽ tạo ra một từ trường xung quanh rôto. Từ trường tương tác với từ trường do rôto tạo ra, làm cho rôto quay. Khi rôto quay, các bộ phận chuyển mạch di chuyển qua chổi than, làm đảo chiều dòng điện chạy qua cuộn dây rôto, tạo ra mômen xoắn dẫn động động cơ.

Các đoạn cổ góp được bố trí theo một mô hình cụ thể sao cho cực tính của dòng điện trong cuộn dây rôto thay đổi vào thời điểm thích hợp trong mỗi vòng quay của rôto. Việc chuyển đổi dòng điện này cho phép động cơ tiếp tục quay theo cùng một hướng.

Động cơ chổi than có thiết kế và cấu tạo tương đối đơn giản nhưng chúng có một số hạn chế. Một trong những nhược điểm chính là chổi than và cổ góp bị mòn theo thời gian, dẫn đến tăng ma sát và giảm hiệu suất. Sự mài mòn này cũng có thể tạo ra tia lửa và gây nhiễu điện từ. Ngoài ra, động cơ có chổi than có xu hướng kém hiệu quả hơn và có tỷ lệ công suất trên trọng lượng thấp hơn so với động cơ không chổi than. Tuy nhiên, động cơ Brushed phổ biến hơn, mức giá thấp hơn nhiều và dễ điều khiển hơn nhiều. Đây là lý do tại sao chúng được sử dụng phổ biến nhất trong Thiết bị truyền động điện.

 Động cơ bên trong bộ truyền động

Dưới đây là một động cơ không chổi than

Động cơ không chổi than (BLDC) sử dụng một cấu hình khác trong đó rôto là bộ phận quay và stato (bộ phận cố định) có cuộn dây. Rôto trong động cơ BLDC thường bao gồm một loạt nam châm vĩnh cửu được sắp xếp theo hình tròn xung quanh trục. Stator bao quanh rôto có nhiều cuộn dây quấn theo một mẫu cụ thể. Các cuộn dây stato được cấp điện bằng bộ điều khiển điện tử sử dụng cảm biến để xác định vị trí của nam châm rôto và điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây stato, tạo ra từ trường quay tương tác với các nam châm vĩnh cửu trên rôto khiến nó quay tròn. .

Sự khác biệt chính giữa hai loại động cơ là:

  1. Động cơ có chổi than yêu cầu chổi than để truyền điện tới rôto, trong khi động cơ không chổi than không cần chổi than vì stato là bộ phận cố định có các cuộn dây.
  2. Động cơ chổi than có xu hướng tạo ra nhiều nhiễu điện từ hơn và tạo ra nhiều nhiệt hơn do chổi than tiếp xúc với cổ góp, trong khi động cơ không chổi than không tiếp xúc, tạo ra ít nhiệt và nhiễu điện từ hơn.
  3. Động cơ không chổi than có tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao hơn và hiệu quả hơn động cơ chổi than vì không bị tổn thất năng lượng do ma sát giữa chổi than và cổ góp.
  4. Động cơ không chổi than thường đắt hơn động cơ có chổi than do cần có các thiết bị điện tử phức tạp hơn để điều khiển động cơ.
  5. Tuổi thọ của động cơ không chổi than dài hơn đáng kể vì không có điểm tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than, trên thực tế, bộ phận bị mòn duy nhất là ở các vòng bi thường có tuổi thọ rất dài.

ĐỘNG CƠ KHÔNG CHỔI THAN

 

Các bộ phận quan trọng - Clevis

Khe hở (đôi khi được đánh vần là "khe hở") là một dây buộc cơ học được sử dụng để nối hai vật thể lại với nhau, thường là một thanh hoặc trục tới tải hoặc liên kết. Nó bao gồm một khung kim loại hình chữ U có lỗ ở hai đầu cánh tay cho phép gắn chốt hoặc bu lông. Khe khoan có thể được sử dụng để truyền lực hoặc chuyển động giữa các vật thể đồng thời cho phép xoay hoặc xoay ở một mức độ nào đó. Khe hở thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như trong chế tạo máy móc, phương tiện và máy bay. Chúng cũng có thể được tìm thấy trong các hệ thống thủy lực và khí nén, nơi chúng được sử dụng để gắn xi lanh, piston hoặc các bộ phận khác vào tải hoặc bộ truyền động.

Dưới đây là hình ảnh Clevis trên cả đầu Rod (bộ phận chuyển động) và đầu motor (bộ phận được cố định vào vị trí)

Clevis trên thiết bị truyền động

 

 

 khoan trên một thiết bị truyền động

 

Mục đích của các đầu Clevis của Thiết bị truyền động là để một đầu luôn cố định (thường là đầu động cơ) và đầu thanh là bộ phận kéo dài ra vào cũng có một ngàm khoan. Giá đỡ hình chữ U vừa khít với cả hai đầu sử dụng chốt tròn và điều này cho phép giá đỡ xoay quanh một trục. Điều này rất quan trọng vì khi Bộ truyền động đang đẩy một vật gì đó mở và đóng, bộ truyền động cũng thay đổi góc, nếu không thể quay quanh ít nhất một trục thì hệ thống sẽ bị lỗi.

 

Chương 4

Các tính năng an toàn

 

Bảo vệ quá tải

Một số Thiết bị truyền động có hệ thống bảo vệ dòng điện quá tải tích hợp được gọi là Thermistor.

Nhiệt điện trở là một loại điện trở có điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Tên "nhiệt điện trở" là sự kết hợp giữa "nhiệt" và "điện trở". Nhiệt điện trở thường được sử dụng trong các mạch điện tử làm cảm biến nhiệt độ, trong đó điện trở của chúng thay đổi theo nhiệt độ được đo và sử dụng để xác định nhiệt độ của môi trường xung quanh.

Có hai loại nhiệt điện trở: hệ số nhiệt độ dương (PTC) và hệ số nhiệt độ âm (NTC). Điện trở nhiệt PTC có điện trở tăng khi nhiệt độ tăng, trong khi nhiệt điện NTC có điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Điện trở nhiệt được làm bằng vật liệu bán dẫn như oxit kim loại, có độ nhạy cao với sự thay đổi nhiệt độ. Mối quan hệ điện trở-nhiệt độ của nhiệt điện trở là phi tuyến tính, có nghĩa là sự thay đổi điện trở không đổi theo nhiệt độ. Mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ có thể được tính gần đúng bằng một phương trình toán học gọi là Phương trình Steinhart-Hart.

Nhiệt điện trở được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm đo và điều khiển nhiệt độ trong mạch điện tử, bù nhiệt độ trong mạch dao động và bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi điều kiện quá nhiệt. Chúng cũng được sử dụng trong ô tô, HVAC và các ứng dụng y tế để cảm biến và kiểm soát nhiệt độ. FIRGELLI chúng đã được tích hợp vào một trong các mẫu Thiết bị truyền động của chúng tôi dành cho khách hàng thích tính năng này.

thiết bị truyền động với nhiệt điện trở tích hợp

Không phải tất cả các bộ truyền động đều có tích hợp điện trở nhiệt vì để thiết lập lại Điện trở nhiệt khi nó hoạt động, bạn phải loại bỏ tải gây ra hiện tượng cắt bắt đầu và sau đó đảo ngược cực cho bộ truyền động. Điều này có thể rất dễ thực hiện với một chương trình điều khiển, nhưng đối với một thiết lập tương tự chỉ có nguồn điện và công tắc, nó có thể không phù hợp nhất. Nhưng loại an toàn này rất hiệu quả và lý tưởng cho các ứng dụng mà trẻ em hoặc ngón tay có thể bị thương.

 

Chương 5

Các yếu tố tải và tốc độ

 

Các tính năng khác nhau của bộ truyền động có thể ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng tải của nó, bao gồm điện áp, loại vít me và thông số kỹ thuật của động cơ. Dưới đây là một số tính năng và tác dụng của chúng:

1. Điện áp: Điện áp cung cấp cho bộ truyền động ảnh hưởng đến tốc độ và mô-men xoắn có thể tạo ra. Điện áp cao hơn thường dẫn đến tốc độ và mô-men xoắn cao hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng điện áp cao hơn cũng có thể dẫn đến mức tiêu thụ điện năng cao hơn và có thể yêu cầu bộ nguồn và bộ điều khiển đắt tiền hơn. Việc lựa chọn điện áp cho động cơ DC phụ thuộc vào yêu cầu và hạn chế của ứng dụng. Dưới đây là một số lợi ích và hạn chế của việc sử dụng động cơ DC 12V, 24V và 48V

Vôn Những lợi ích Hạn chế
12V Có sẵn rộng rãi và giá cả phải chăng; tiêu thụ điện năng thấp hơn và chi phí cho pin và nguồn điện Sản lượng điện và tốc độ hạn chế; có thể không phù hợp cho các ứng dụng nặng hoặc hiệu suất cao
24V Công suất và tốc độ cao hơn động cơ 12V; hiệu quả hơn và có thể xử lý tải cao hơn; thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp Có thể yêu cầu bộ nguồn và bộ điều khiển động cơ đắt tiền hơn động cơ 12V
48V Công suất và tốc độ cao so với động cơ có điện áp thấp hơn; hiệu quả hơn và có thể xử lý tải cao hơn; thích hợp cho các ứng dụng hiệu suất cao Đắt hơn động cơ điện áp thấp hơn; yêu cầu nguồn điện và bộ điều khiển động cơ có điện áp cao hơn động cơ có điện áp thấp hơn

 

2. Loại vít me: Vít chì là loại chịu trách nhiệm chuyển đổi chuyển động quay từ động cơ thành chuyển động tuyến tính của cơ cấu chấp hành. Các loại nhóm dẫn khác nhau có thể ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng chịu tải của bộ truyền động do ma sát mà mỗi nhóm tạo ra. Vít me ACME rẻ hơn và có thể xử lý tải nặng hơn nhưng có hiệu suất thấp hơn và có thể tạo ra nhiều nhiệt hơn. Mặt khác, vít bi hiệu quả hơn và có tốc độ cao hơn nhưng có thể đắt hơn nhưng vẫn có khả năng chịu tải cao.

3. Thông số kỹ thuật của động cơ: Động cơ có nhiệm vụ cung cấp năng lượng để di chuyển bộ truyền động. Thông số kỹ thuật động cơ khác nhau có thể ảnh hưởng đến tốc độ và mô-men xoắn có thể được tạo ra. Động cơ RPM cao hơn có thể tạo ra tốc độ cao hơn nhưng có thể có mô-men xoắn thấp hơn, trong khi động cơ mô-men xoắn cao hơn có thể xử lý tải nặng hơn nhưng có thể có tốc độ thấp hơn. Kích thước và trọng lượng của động cơ cũng có thể ảnh hưởng đến kích thước và trọng lượng tổng thể của bộ truyền động.

Dưới đây là bảng tóm tắt một số tính năng, ưu và nhược điểm của các bộ phận truyền động điện xoay chiều khác nhau:

Tính năng Ưu điểm Nhược điểm
Điện áp để kiểm soát tốc độ Điện áp cao hơn có thể dẫn đến tốc độ và mô-men xoắn cao hơn Điện áp cao hơn có thể yêu cầu bộ nguồn và bộ điều khiển đắt tiền hơn
Vít chì ACME Ít tốn kém hơn và có thể xử lý tải nặng hơn Hiệu suất thấp hơn và có thể tạo ra nhiều nhiệt hơn
Vít bóng Hiệu quả hơn và có tốc độ cao hơn Đắt hơn và phức tạp hơn và chúng đòi hỏi nhiều không gian hơn
Động cơ RPM cao Tốc độ cao hơn Mô-men xoắn thấp hơn
Động cơ mô-men xoắn cao Có thể xử lý tải nặng hơn Tốc độ thấp hơn
Kích thước và trọng lượng Kích thước và trọng lượng nhỏ hơn có thể thuận lợi cho một số ứng dụng nhất định Kích thước và trọng lượng lớn hơn có thể hạn chế một số ứng dụng

 

Chương 6

Xếp hạng IP cho thiết bị truyền động điện

 

Tuổi thọ của thiết bị truyền động không chỉ bị ảnh hưởng bởi các thành phần bên trong của nó mà còn có khả năng chống lại sự xâm nhập của môi trường như vật thể rắn và chất lỏng. Để đảm bảo bộ truyền động điện của chúng tôi có độ bền lâu dài,FIRGELLI thêm một con dấu bảo vệ xung quanh bên ngoài của họ.

Để tùy chỉnh mức độ bảo vệ cho từng ứng dụng, chúng tôi tính Xếp hạng IP, viết tắt của xếp hạng Bảo vệ chống xâm nhập. Xếp hạng IP bao gồm hai chữ số theo sau "IP" cho biết mức độ bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vật rắn và chất lỏng bên ngoài.

Chữ số đầu tiên nằm trong khoảng từ 0 đến 6, biểu thị mức độ bảo vệ chống bụi và mảnh vụn, trong khi chữ số thứ hai nằm trong khoảng từ 0 đến 8, biểu thị mức độ bảo vệ chống lại các chất lỏng như nước.

Đánh giá IP Ứng dụng phổ biến Các mẫu thiết bị truyền động tương thích
IP42 Các ứng dụng trong nhà nơi bụi và nước không phải là yếu tố quan trọng, chẳng hạn như thang nâng TV, đồ nội thất gia đình và giường có thể điều chỉnh

Mô hình cổ điểnloạt phim câm, Theo dõi bộ truyền động

IP54 Môi trường dễ biến động hơn như bệnh viện, văn phòng nha khoa hoặc nhà kho Mô hình tiện ích, Dòng đạn, Mô hình cao cấp, Tất cả các mô hình vi mô.
IP66 Điều kiện ngoài trời khắc nghiệt như công trường xây dựng trang trại và thiết bị y tế và di chuyển bệnh nhân như thang máy hồ bơi và giường y tế Thiết bị truyền động siêu nhiệm vụ, Mô hình công nghiệp

 

Xếp hạng IP không chỉ cải thiện tuổi thọ của thiết bị mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm của chúng tôi, FIRGELLI buộc tất cả các sản phẩm hoàn thiện phải được kiểm tra trước khi thương mại hóa trong những điều kiện nghiêm ngặt ngoài mức sử dụng thực tế. Chúng tôi đã viết một bài viết chi tiết hơn nhiều về chủ đề Xếp hạng IP tại đây.

Để xem đầy đủ các FIRGELLIThiết bị truyền động của, bấm vào đây.

Share This Article
Tags:

Need Help Finding the Right Actuator?

We precision engineer and manufacture our products so you get direct manufacturers pricing. We offer same day shipping and knowledgeable customer support. Try using our Actuator Calculator to get help picking the right actuator for your application.